Artículo de método

Transtorácica Ecocardiografía moteado de seguimiento para la evaluación cuantitativa de la deformación miocárdica ventricular izquierda

DOI:

10.3791/54736

⸱

20 de octubre de 2016

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1HELIOS University Medical Center Wuppertal, Children's Hospital, Department of Pediatric Cardiology, Center for Clinical and Translational Research (CCTR), Witten/Herdecke University

En este artículo

Resumen

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Speckle seguimiento ecocardiografía es una técnica de diagnóstico por imagen que emerge de la evaluación cuantitativa del desempeño miocárdica global y regional. imágenes en movimiento Vista estándar ecocardiográficos se registran y parámetros de deformación se miden posteriormente por el seguimiento y análisis continuo movimiento automatizado fotograma a fotograma de motas en las imágenes en modo B del miocardio.

Resumen

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El valor de la ecocardiografía convencional está limitada por las diferencias de interpretación entre individuos imagen y, por tanto, depende en gran medida en la experiencia de los examinadores. speckle tracking Ecocardiografía (STE) es un método prometedor, pero técnicamente difícil que puede ser utilizado para evaluar cuantitativamente sistólica regional y global y el rendimiento de miocardio diastólica. cepa de miocardio y la velocidad de deformación se pueden medir en las tres dimensiones - radial, circunferencial y longitudinal - de la deformación miocárdica. imágenes en modo B de la sección transversal de dos dimensiones estándar se registran y posteriormente posprocesarán mediante el seguimiento y análisis continuo movimiento automatizado fotograma a fotograma de motas dentro del miocardio. Las imágenes se graban como bucles digitales y se sincronizan con un ECG de 3 derivaciones para los fines de temporización. la deformación longitudinal se evalúa en el apical 4, 3 y 2 cámaras vistas. Circunferencial y la deformación radial se miden en la parasternal plano de eje corto.

una calidad de imagen óptima y seguimiento de tejido exacto son de suma importancia para la correcta determinación de los parámetros de rendimiento de miocardio. Utilizando STE transtorácica en un voluntario sano, el presente artículo es una descripción detallada de los pasos esenciales y peligros potenciales de análisis de la deformación miocárdica ecocardiográfica cuantitativa.

Introducción

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escenarios científicos y clínicos en medicina cardiovascular son cada vez más abordado por las variables continuas y valores de corte en lugar de simple "sí o no" algoritmos. Las técnicas de imagen han evolucionado para ser capaces de evaluar la función cardíaca en cada vez mayor detalle. speckle tracking ecocardiografía (STE) es una herramienta de diagnóstico emergente para la evaluación cuantitativa del rendimiento miocárdico. Aunque la ecocardiografía convencional está limitada por la interpretación subjetiva de la imagen y una fuerte dependencia de la experiencia del examinador individual, STE se ha introducido como un método reproducible y más objetiva de cuantificar sistólica global y regional y la función diastólica 1,2.

del ventrículo izquierdo (VI) la deformación miocárdica - acortamiento longitudinal y circunferencial, así como engrosamiento radial en la sístole y la diástole en viceversa - se puede describir la medición de la tensión parámetros (ε) y estraen la tasa (SR). ε es un porcentaje de cambio en la longitud adimensional del miocardio. SR es un derivado tiempo de ε 3. Estos índices importantes de la función miocárdica se han demostrado para ser capaz de identificar la isquemia miocárdica 4, predecir la respuesta a la terapia de resincronización cardiaca 5 y para detectar la disfunción miocárdica subclínica mientras que los parámetros ecocardiográficos convencionales todavía permanecen normales 6. En un meta-análisis sistemático, ε longitudinal global, el parámetro de la función sistólica del VI cuantitativo utilizado con mayor frecuencia, se ha demostrado que tiene valor pronóstico superior para la predicción de eventos cardiacos adversos luego LV fracción de eyección (FE), el estándar de oro actual para la evaluación de la función sistólica LV 7. Incluso alteraciones muy sutiles, como el efecto de los cambios metabólicos a corto plazo sobre la mecánica del miocardio en pacientes asintomáticos pueden ser detectados utilizando STE 8.

Técnicamente, el uso STEs 2D en escala de grises o imágenes en movimiento B-mode 3D grabadas en vistas estándar de ecocardiografía. Varios ciclos cardiacos consecutivos se registran en vistas apicales de 4, 3 y 2 cámaras para medir la deformación longitudinal y en el eje corto paraesternal para la deformación circunferencial y radial 9. Por otra parte, mediante la captura de la vista de eje corto a nivel de la válvula mitral, los músculos papilares y el ápice, LV de torsión pueden ser evaluados 3. Posteriormente a la adquisición de la imagen y el almacenamiento como bucles digitales, la deformación miocárdica se mide en una estación de trabajo fuera de línea o en el dispositivo de ultrasonido en sí. El software detecta únicos patrones de píxeles de miocardio en las imágenes en escala de grises grabados, los llamados "manchas" y los traza a lo largo del ciclo cardiaco analizado. Los vectores son medidos y parámetros de deformación se calculan posteriormente. De esta manera la deformación miocárdica regional y global puede evaluarse en sístole y diástole, tanto para la izquierda y un ventrículo derechod atrio de 10.

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Protocolo

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El contenido del protocolo ha sido aprobado éticamente por el Comité de Ética de la Universidad de Witten / Herdecke.

1. Requisitos Técnicos

  1. Utilizar una tecnología de rastreo de moteado con ecocardiografía dispositivo equipado con un transductor adecuada imagen armónica sector de matriz tisular.
  2. Durante la adquisición de imágenes, grabar y conectar un estándar de ECG de 3 derivaciones directamente al dispositivo ecocardiografía con el fin de sincronizar imágenes en movimiento ecocardiográficos a la actividad electromecánica. Esto es obligatorio para fines de temporización durante los análisis posteriores de proceso posterior. Conectar el estudio objeto de la ECG y descongelar la imagen de ultrasonido para iniciar la detección de la señal de ECG.
  3. Record bucles digitales como se explica en detalle a continuación (pasos 2.1-2.5) y almacenar los datos como imágenes en movimiento en formato DICOM en un disco externo. Posteriormente, transferir los archivos a una estación de trabajo fuera de línea.
  4. Realizar el procesamiento posterior análisis utilizando el software apropiado como se indicaen detalle a continuación (pasos 3.1 a 3.13).

2. Grabación de bucles digitales ecocardiográficos

  1. Examinar al paciente en posición de decúbito lateral izquierdo (al paciente acostado sobre el lado izquierdo con el brazo izquierdo estirado por encima de la cabeza).
    NOTA: Esta parte del protocolo requiere que el sujeto paciente / estudio para estar presente.
  2. Alternativamente, cuando se combina con STE modalidades de ecocardiografía de estrés tales como un ergómetro de bicicleta, asegúrese de que el paciente está en una posición vertical de 45 grados. En este caso, utilizar un dispositivo de ergometría en bicicleta estándar y realizar pruebas de ecocardiografía de estrés estándar como se describió anteriormente 11. Durante la grabación de imágenes ecocardiográficas, inclinar el ergómetro para lograr una posición corporal lateral izquierdo con el fin de minimizar los artefactos al interferir tejido pulmonar.
  3. Tenga especial cuidado para optimizar la calidad de imagen para garantizar una evaluación precisa de la deformación miocárdica. Para ello, puede ajustar la velocidad de fotogramas entre 60 y 80 cuadros por segundo utilizando la opción "ajustar la velocidad de fotogramas". Por otra parte, prestar atención a todos los aspectos de las estructuras del miocardio que ha de analizarse largo de la totalidad del ciclo cardíaco.
  4. Obtener imágenes en escala de grises de dos dimensiones de la sección transversal en modo B en el eje largo apical estándar y planos de eje corto paraesternal como se describe por la Asociación Europea de Imagen Cardiovascular y de la Sociedad Americana de Ecocardiografía 12. Registro de varios ciclos cardiacos consecutivos (en realidad sólo uno es necesario, se recomienda la grabación de al menos tres ciclos cardiacos con el fin de ser capaz de elegir el que tenga la mejor calidad de imagen durante el procesamiento posterior subsiguiente) en cada uno de los planos siguientes:
    1. Para la evaluación de ε longitudinal y SR, capturar apical estándar 4, 3, 2 y vistas de cámara como se describió anteriormente 12. Para ello, colocar el transductor en la punta del corazón cerca del impulso apical (por lo general bntre los días 3 y 5º espacio intercostal y entre la línea media clavicular y axilar anterior). Apunta hacia el hombro derecho y en ángulo del transductor hasta que todas las estructuras anatómicas de interés se hacen visibles.
    2. Grabar imágenes en la vista de eje corto paraesternal en el nivel de la válvula mitral, los músculos papilares y el ápice de detectar circunferencial ε y SR, así como ε radial y SR tal como se describe en detalle en otra 12. Para ello, colocar la sonda en el borde paraesternal izquierda en el espacio intercostal 2º o 3º y angulado hasta obtener una vista perpendicular de la sección transversal de la LV.
  5. Cuando se combinan con STE pruebas de esfuerzo cardíaco, como la ergometría en bicicleta o cualquier otra modalidad de las pruebas funcionales que requieren mediciones en serie (véase el paso 2.2), repita el paso 2.4 en cada punto de tiempo deseado.

Análisis 3. Postprocessing

NOTA: Esta parte del protocolo incluye la evaluación y la interpretación de las imágenes ecocardiográficas grabados. No se requiere que el paciente esté presente y se puede realizar en cualquier momento después de la parte anterior del procedimiento.

  1. Utilizando el software de análisis cuantitativo ecocardiografía, haga clic en "Archivo" y "Abrir" y optó por los datos de los estudios ecocardiográficos deseados. Seleccione un paciente / estudio y recoger un plano ecocardiográfico que ha de analizarse.
  2. Haga clic en la 'Q' en iconos en la esquina inferior derecha de la imagen seleccionada. A continuación, pulse el botón 'aCMQ' a la izquierda.
  3. Eligió el ciclo cardíaco de la más alta calidad de imagen mediante el uso de las teclas de salto verdes '' QRS en la parte inferior de la pantalla. Utilice la barra espaciadora del teclado para reproducir y detener el bucle.
  4. Seleccionar para ser analizados mediante la confirmación de la vista ecocardiográfico en el lado izquierdo de la pantalla de una región de interés (ROI). A continuación, tener el software detecta automáticamente la TIming de fin de diástole y sugieren un retorno de la inversión.
    NOTA: Un primer análisis de speckle tracking, posteriormente, se calcula por el software. Segmentarios y varepsilon mundial curvas se muestran en la parte inferior de la pantalla.
  5. Haga clic en "Velocidad de deformación 'por debajo de los gráficos para visualizar segmentaria y SR mundial.
  6. verificar visualmente la calidad de seguimiento sugerido por el software.
    NOTA: Para ello, controlar críticamente si todos los aspectos del miocardio a analizar están completamente cubiertos por el retorno de la inversión durante la totalidad del ciclo cardiaco. Evitar la inclusión de los tejidos circundantes no de miocardio en el retorno de la inversión.
  7. Si es necesario, colocar manualmente todo el retorno de la inversión o de aspectos individuales de la misma, o incluso volver a dibujar el retorno de la inversión por completo (ver 3,8-3,9) con el fin de garantizar mediciones exactas.
    NOTA: la opción de configurar el retorno de la inversión a ser transparente para ajustar la cobertura de retorno de la inversión de la posición y la anchura apropiada del miocardio.
  8. En el plano apical de 4, 3, y de 2 cámaras, tener el softwaredeterminar automáticamente una posible ROI dividiendo el miocardio en siete segmentos.
    1. En caso de retorno de la inversión de re-definición es necesario, haga clic en "Cambiar" a la izquierda y comenzar a cabo el etiquetado del borde endocárdico en tres puntos de referencia: los dos opuestos puntos de inserción de la válvula AV y la pared del ventrículo izquierdo a partir de la basal inferior-septal / basal infero-lateral parte inferior / basal de la válvula de terminar con el centro del vértice. Asegúrese de que ambos extremos del endocardio-rastreado están en el mismo nivel de excluir completamente el tejido valvular.
    2. Si fuera necesario reubicar el fin de optimizar la posición y el ancho de la ROI, haga clic en "Editar" en el lado izquierdo de la pantalla. Mover cada margen segmento, así como la endocardial y epicárdicos fronteras individualmente con el cursor. Utilizar una línea ortogonal apuntando hacia el ápice para la navegación / orientación al mover el retorno de la inversión en su totalidad.
    3. Por último, iniciar el speckle tracking reanálisis pulsando elbotón 'Calcular' en el lado izquierdo de la pantalla.
      NOTA: El software ahora detecta automáticamente "marcadores acústicos", que desvían ultraestructuras miocardio correspondientes a la organización de las fibras miocárdicas en su movimiento a lo largo de la contracción y relajación del miocardio. Estos marcadores acústicos se trazan a través de toda la duración de un ciclo cardiaco completo. El cálculo necesario puede tardar segundos a minutos. ε y SR son calculados por el software y presentados de una manera numérica y gráfica.
  9. En el paraesternal, tiene el software sugerirá automáticamente un retorno de la inversión predefinida. Ajuste este retorno de la inversión de forma manual, dividiendo el miocardio en seis segmentos.
    NOTA: La anchura de la ROI, debe coincidir exactamente con el espesor del miocardio. Cuando sea necesario, la posición y el ancho de la ROI optimizar como se describe en 3.8.2. Un punto en el centro de la ROI puede ser utilizado para la navegación / orientación al mover la ROI ensu totalidad.
    1. A continuación, iniciar el speckle tracking re-análisis pulsando el botón 'Calcular' en el lado izquierdo de la pantalla.
  10. Eligió segmentaria y SR ε y global que se mostrará en las curvas o formato en el blanco integral. Para ello, haga clic en el botón 'Preferencias' en la esquina inferior izquierda de la pantalla. Los diferentes tipos de formas de onda y las opciones que presentan se pueden seleccionar en este menú.
  11. Si reposicionamiento manual de la ROI no es suficiente para lograr la calidad general de speckle tracking caso, empezar de nuevo desde el 3,1 y redefinir el retorno de la inversión o considerar la selección de un ciclo cardiaco diferente antes de continuar con el siguiente paso.
  12. Guardar y exportar los datos para posteriores análisis estadísticos. Si se desea, los bucles de cine o todavía marcos se puede exportar como ilustraciones. Para ello, haga clic en "Exportar" en la esquina inferior izquierda de la pantalla y seleccione el directorio y el formato de archivo deseado.

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Resultados

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Los principales parámetros para la evaluación cuantitativa del rendimiento miocárdico son ε y SR. Técnicamente, todas las cámaras cardíacas se pueden analizar usando STE. Sin embargo, dado que la metodología de speckle tracking se ha utilizado principalmente para estudiar el VI, el objetivo de este artículo es sobre la mecánica del miocardio LV. En general, ε longitudinal y SR son los parámetros de deformación LV más comúnmente evaluados. Longitudinal ε y SR describen acortamiento sistól...

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Discusión

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Importancia de la técnica con respecto a los métodos alternativos

El actual estándar de oro para la evaluación ecocardiográfica de la función sistólica del VI es la fracción de eyección del ventrículo izquierdo (FE) 13. Sin embargo, la determinación de EF se basa en un enfoque simplista que está estrechamente correlacionada con la componente radial de la contracción del miocardio, pero no tiene en cuenta las importantes planos longitudinales y circunferenciales. P...

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Divulgaciones

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Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

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Los autores agradecen al sujeto del estudio ecocardiográfico por ofrecerse como voluntario en el video, así como a la Universidad de Witten/Herdecke y al Centro de Investigación HELIOS (HRC-ID 000416 asignado a Kai O. Hensel) por la financiación.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Sistema de ultrasonido Phillips iE33Transductor de
 Philips Healthcare5-1 MHz, http://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC989605412081/s5-1
QLAB Software de cuantificación avanzada versión 10.5Philips HealthcareQ-App: Cuantificación automatizada del movimiento cardíaco (aCMQ), www.philips.com/QLAB-cardiology
Xcelera R3.3L1 (versión 3.3.1.1103) Philips Healthcarehttp://www.usa.philips.com/healthcare/product/HC830038/xcelera-r41-cardiology-information-management-system
matriz de sector de banda ancha http://www.umiultrasound.com/ultrasound-machine/philips/ie33 S5-1 de Philips Healthcare

Referencias

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